一种OFDM系统PAPR抑制技术简化算法及其FPGA实现

部分传输序列技术对OFDM符号峰均功率比有很好的抑制作用,但由于该算法需要进行多次IFFT运算,硬件实现资源开销较大。针对这个问题,提出了一种简化的方案,在计算旋转系数时,利用V次L/2点IFFT变换代替原来的V次L点IFFT变换。这在降低由IFFT变换带来的资源消耗的同时,又很好地将OFDM符号峰均比抑制性能损失控制在很小范围内。最后,简化的PTS方案还在Altera公司的FPGA芯片中实现,相比简化前的PTS技术,可以减少20%左右的资源消耗。     

部分选择序列算法的FPGA实现

OFDM系统由于众多优点成为目前研究的热点之一,但也存在峰均比大的问题,阻碍了其实际应用.文章阐述了部分选择序列（PTS）算法的原理,通过仿真该算法可以有效降低OFDM系统存在的峰均比问题.综合考虑峰均比优化性能以及计算复杂度,给出了合适的参数,并在FPGA上实现了PTS算法,有效降低了实际OFDM系统的峰均比,优化后峰均比相对于原来减小了2～3dB,最后给出了仿真波形结果,验证了设计的可靠性和可行性.     

相干光多频带DFT-SOFDM在长距离光纤传输中的应用研究

多频带离散傅里叶变换扩频（DFT-S）技术能够有效降低正交频分复用（OFDM）信号的峰均功率比以及非线性效应。文章细致研究了相干光DFT-SOFDM的计算复杂度和非线性补偿性能,提出了一种450Gb/s双频带DFT-S相干光OFDM系统方案。实验结果表明,随着非线性性能的改善,该方案的系统性能要高于传统的相干光OFDM系统,能够成功地传输9280km。     

降低OFDM系统中PAPR的技术研究

正交频分复用作为一种高速信息传输技术,具有很好的抗干扰能力,但是也存在缺点,如高的峰值平均功率比.目前,为了降低硬件的复杂度和提高传输质量,有一些降低OFDM系统中高PAPR值的方法,其中最近提出的部分传输序列法是一种可以大大改善OFDM系统的PAPR性能,同时保持信号无失真的方法.本文介绍了传统的PTS,以及其存在的不足,并提出了对传统的PTS方法改进的算法.验证结果表明:同传统的PTS方法相比,该方法在传输冗余信息和硬件的实现上有所改进.     

一种降低OFDM-CDMA峰值功率的方法

多载波CDMA和多载波调制技术除了具有抗多径干扰易于用FFT实现等优点外,还呈现出很大的峰平功率为（PAPR）,导致信号失真。针对这一问题,文中提出了一种基于相位调节选择传输降低OFDM－CDMA下行链路PAPR的方法。方案实现简单,在适当增加系统复杂度和引入极小冗余度基础上能较有效降低信号峰平功率比。     

降低基于分数阶Fourier变换的OFDM系统PAPR的研究

OFDM系统的峰均功率比过高的问题大大影响了它的实用性,本文给出了基于SLM法降低峰均功率比的方法,通过计算机仿真得到了不同分数阶数α下的累积分布函数曲线.结果表明,当α取最优值时系统的峰均比互补累积函数性能优于基于FFT的系统性能.     

一种新的降低OFDM系统峰均功率比的方法

提出了一种新的降低正交频分复用(OFDM)系统峰均功率比(PAPR)的方法.该方法首先将输入符号对大幅度输出采样信号的贡献程度作为衡量尺度,根据该尺度确定一定数量的符号进行幅度预矫正以降低PAPR;再对幅度大于给定门限的OFDM信号进行压缩,从而进一步降低PAPR.其中幅度预矫正具有算法简单、灵活的特点,而部分压缩能比压扩变换更好地保持信号幅度的分布特性.仿真结果表明,该方法比压扩变换能更有效地降低系统的峰均功率比,而且具有较小的带外功率.     

部分传输序列的遗传模拟退火搜索方法

在正交频分复用(OFDM)系统中,基于遗传算法的部分传输序列(GA-PTS)技术有效地降低了 PTS 的计算复杂度,但在 改进峰值-平均功率比(PAPR)性能方面却并不理想。 为此,提出在遗传算法中嵌入模拟退火(SA)算子从而构造一种混合的遗 传模拟退火(GSA)算法,并把它应用于对 PTS 的最优相位因子进行搜索。 首先,通过对 PTS 相位因子编码形成染色体,采用随 机元素组成的染色体作为遗传算法的初始群体,并评估每个染色体的适应度值。 然后,根据适应度值选择染色体,建立染色体 的变异规则和交叉规则,对群体进行迭代进化。 最后,群体中的染色体利用退火温度进行更新,从而产生出新的下一代种群。 仿真结果说明,与 GA-PTS 方案相比,该方法不仅能降低计算负担,而且能够有效地降低 OFDM 系统 PAPR 值。     

基于控制环叠加正交频分复用信号实现直流微网载波通信的变换器设计方法研究

电力电子设备在功率变换过程中,同时具备发送信息的能力。功率/数据双载波调制技术通过在功率控制环输出的基准上叠加信号载波,同时实现功率变换与信息发送功能。该方法采用独立的通信载波,不需要额外的通信控制器和耦合电路,具有信号强度可调、传输距离远和实施成本低等优点。为提高通信速率,采用正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术进行信号调制。首先介绍了基于OFDM的功率/数据双载波调制的基本原理;然后对直流微网系统进行建模,分析了信道的传递函数,讨论了数据接收方案、通信帧的设计方法和峰均功率比(peak-to-averagepowerratio,PAPR)抑制问题,并选用了一种适用于功率/数据双载波调制的低峰均功率比设计方法;最后搭建了1个2kW的直流微网平台,应用所提技术在2台变换器间实现了9.6kb/s速率的通信,验证了该技术的可行性。     

OFDM系统减小PAPR的方法

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing),中文含义为正交频分复用,它是一种多载波调制技术.由于具有良好的抗多径性能,适用于高速的数据传输,OFDM成为近年来人们研究的热点.但是,由于它存在峰平功率比(PAPR)较高的问题,限制了它在实际系统中的应用.本文从概率问题出发,提出了序列预处理的方法,它不在于降低信号幅度的最大值,而是降低信息序列中峰值出现的概率.经过仿真证明序列预处理的方法有良好的效果.     

一种降低电力线正交频分复用系统峰均比的方法

针对传统选择性映射(SLM)降低正交频分复用(OFDM)系统峰均比(PAPR)方法存在计算复杂度高、需传输边带信息降低了有效数据的传输速率等缺点,文中提出了一种无需传送边带信息的改进SLM方法,具有频带利用率高、复杂度低的优点。该方法首先将四进制数据进行环形映射,经串并转换和数据分割后,再经相位因子旋转,将原来的一个星座点映射到环形圆上的互不重合的多个点上。快速傅里叶逆变换(IFFT)后,对其中一个子块进行循环移位,并与另一个子块重新组合,可以产生更多的候选信号,选PAPR最小的进行传输,进一步降低了高PAPR出现的概率。仿真表明,改进的方法能更有效地降低电力线OFDM系统的PAPR和误符号率。     

降低电力线正交频分复用系统峰均比的方法

针对比例选择映射法的峰均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR)高于传统选择映射方法的缺点,提出了一种改进方法。这种方法通过规定新的判决准则,将部分输入信号进行缩小运算,从而达到了进一步降低电力线通信正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统PAPR的目的。分析及仿真结果表明,在保证系统的误比特率(bit error rate,BER)性能的前提下,与原比例选择映射法相比,改进后的方法能够进一步降低系统的PAPR,它具有算法简单、发送效率高且易于与其他电力线通信信道降低PAPR的技术结合使用等特点,在电力线信道中具有较好的实用价值。     

一种低复杂度的电力线OFDM峰均比降低方法

正交频分复用系统较高的峰均比大大限制了其在宽带电力线通信中的应用.为取得合适的峰均比,文章提出一种低复杂度的改进算法,将分组预判决与压扩技术相结合来降低峰均比的值,并给出了系统的实现方法,在建立的电力线信道模型基础上,对其进行了仿真.仿真结果表明,该算法能够改善信号的峰均比,减小误码率且计算复杂度低,有效地提高了电力线...     

恒包络光OFDM基带系统设计与实现

为有效解决光正交频分复用(optical orthogonal frequency division multiplexing,OOFDM)系统中高峰值平均功率比(high peak average power ratio,PAPR)的问题,提出一种结合恒包络OFDM调制技术的恒包络光OFDM基带系统设计方案。恒包络光OFDM系统是在普通光OFDM系统的基础上在基带中将OFDM信号调制到恒包络载波信号的相位上,经过数模转换后调制到光载波上,得到的恒包络光OFDM信号的PAPR为0dB,解决了光纤传输中的非线性器件工作效率问题。该文在Matlab中搭建恒包络光OFDM基带系统数学模型进行仿真,在现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)上实现,并在搭建的系统中寻找最优的调制系数。实验结果表明：恒包络光OFDM基带系统在实际中可以将PAPR降低至接近0dB,系统在调制系数小于等于1时系统得到最高的频谱利用率,在调制系数为1.3时系统得到最低的误比特率。     

基于小波提升算法的OFDM系统及其峰均比特性分析

提供大的系统带宽及具有更高的频谱利用率是未来移动通信系统(Beyond 3G或4G)最为关心的问题.本文基于小波理论及其提升算法,利用小波的高频谱效率特性,提出了一种基于小波提升理论的正交频分复用(LWT-OFDM)系统,建立了完善的数学模型及计算机仿真系统,并进一步对小波提升变换OFDM及傅里叶变换OFDM的峰均比特性进行了深入的研究,仿真与实验结果表明:基于小波提升的OFDM系统峰均比特性远远优于传统OFDM系统.     

Evaluation Results of the Signal Decomposition Technique for OFDM Transmission which Achieves the Power‐Added Efficiency Improvement and the SNR Enhancement Using the Noise Elimination

The authors have proposed the signal decomposition technique as one of the powerful solution to mitigate the large peak‐to‐average power ratio (PAPR) to be addressed in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmitters especially on mobile terminals. In order to enhance the receiver SNR, the simple noise elimination techniques working together with the signal decomposition technique have also been proposed that eliminates the noise added on the decomposed constant amplitude on‐off‐signals taking advantage of the knowledge of their constant amplitude at the receiver. In this paper, we discuss the parameter design issue of the proposed techniques and their optimization. Then, demonstrate the PAPR, the power‐added efficiency (PAE), and also the BER performances operating on the optimized parameters. It is confirmed that the proposed signal decomposition technique improves the PAPR by 4 dB and doubles the PAE at the complementary cumulative distribution function of 1%. It is also confirmed that the proposed noise elimination technique improves the receiver SNR by 3 dB at the BER of 10 to 3, which is nearly equal to that of conventional OFDM, under the conditions that the decomposed signals are transmitted over the independent additive white Gaussian noise channels. Furthermore, it is demonstrated that the proposed techniques work properly when the decomposed signals are transmitted over 2 × 2 multi‐input multi‐output.